Z-Transformation

z-Transformation
z-Transformation

Die Z-Transformation ist eine allgemeine Form der Fourier-Transformation. Sie ermöglicht die Analyse von Signalen, welche wie zum Beispiel der Exponentialfolge nicht konvergieren. Dies wäre mit der Fourier-Transformation nicht möglich. Sie ist definiert als:

X(z)=n=x[n]znx[n]=12πjX(z)zn1 dz\begin{aligned} & X(z)=\sum_{n=-\infty}^{\infty} x[n] z^{-n} \\ & x[n]=\frac{1}{2 \pi \mathrm{j}} \oint X(z) z^{n-1} \mathrm{~d} z \end{aligned}

Wollen wir zb die z-Transformation der Folge

x[n]=2δ[n]+0.5δ[n1]4δ[n2]x[n] = 2 \delta[n] + 0.5\delta[n-1] - 4\delta[n-2]

berechnen, so können wir dies vereinfacht tun, in dem wir jedes δ[nk]\delta[n-k] durch zkz^{-k} ersetzen. Wir erhalten also

X(z)=2z+0.5z14z2X(z) = 2 z + 0.5 z^{-1} - 4z^{-2}

1. Eigenschaften

Die Z-Transformation hat ähnlich wie die Fourier-Transformation bestimmte Eigenschaften. Sie ist sowohl linear als auch zeitinvariant. Ebenso hält das Faltungstheorem. Es ist also eine Multiplikation der Z-Transformierten gleich der Faltung zweier Signale.

siehe Rücktransformation der Z-Transformation

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